中國應啟動“網際網路X大腦”計劃

網際網路X實驗室發表於2014-04-23

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一、網際網路時代科技與腦科學越來越緊密

越來越多的跡象表明,網際網路與腦科學具有很強的相關性。2007年,ITXlab在中國科學院虛擬經濟與資料科學研究中心支援下對網際網路未來架構發展進行研究中提出:“網際網路將向著與人類大腦高度相似的方向進化,它將具備自己的視覺、聽覺、觸覺、運動神經系統,也會擁有自己的記憶神經系統、中樞神經系統、自主神經系統,可以稱之為網際網路虛擬大腦。同時另一方面,人腦至少在數萬年以前就已經進化出所有的網際網路功能,不斷髮展的網際網路將幫助神經學科學家揭開大腦的祕密。科學實驗將證明大腦中也經擁有Google一樣的搜尋引擎,Facebook一樣的SNS系統,IPv4一樣的地址編碼系統,思科一樣的路由系統。”

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2010年6月10日,美國南加州大學神經系統科學家在美國《國家科學院院刊》(PNAS)發表論文指出,老鼠大腦區域中的神經系統如同網際網路任何一個單獨部分都可以去掉,但網路其他部分照常工作一樣,神經系統也並不是某一部分絕對不可或缺。這個實驗證明了大腦中存在類網際網路的結構。

2012年11月16日,加州大學聖迭戈分校Dmitri Krioukov利用計算機模擬並結合多種其他計算,證明許多複雜網路如網際網路、社交網、腦神經網路等具有高度的相似性。他將這一結果釋出在Scientific Report上 。從數學模型上證明網際網路與腦科學的內在關係。

二、開展“大腦”計劃正在成為未來趨勢

2011年以來,Google X實驗室實施了“谷歌大腦”工程,通過1.6萬片CPU核構建了一個龐大的系統,用於模擬人類的大腦神經網路,通過深度學習等神經網路技術和觀看YouTube視訊等方式,不斷學習識別人臉、貓臉以及其他事物。

2011年2月IBM計算機“沃森”(Watson)在美國熱門的電視智力問答節目“危險邊緣”(Jeopardy!)中戰勝了兩位人類冠軍選手,自此之後,“沃森”不斷髮展,努力從每一條線索和每一個正確答案中獲取資訊,變得越來越智慧。IBM希望利用沃森系統理解自然語言的複雜性,能夠利用互動行為不斷學習,最終將能媲美世界上最複雜的計算機——人腦。

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除此之外,2012年奧巴馬政府啟動了長達10年的人腦研究專案,繪製大腦圖譜;同時,“人類大腦工程”已入選歐盟旗艦技術專案,獲得歐盟10-20億歐元科學基金資助,計劃在2018年前開發出世界上第一個具有意識和智慧的人造大腦。歐美兩個巨集觀“大腦計劃”的推出,將極大推動神經科學領域研究技術的創新與發展,因此被譽為人類基因組計劃後最巨集大的研究專案。

三、“網際網路X大腦”計劃

種種跡象表明,網際網路下一步的熱點將從雲端計算、物聯網、大資料轉移到正在醞釀中的“網際網路智慧化”風暴和“網際網路大腦”的建設中。

包括谷歌、IBM在內的世界網際網路巨頭公司所啟動的“大腦”計劃還侷限在通過深度學習等人工智慧演算法不斷提升其機器系統的智慧程度,而忽視了人的因素、人的智慧、人的主動性在網際網路未來架構中所起到的核心作用。

網際網路X實驗室(ITxlab)倡議在中國應該啟動“網際網路X大腦計劃”,建立的網際網路與腦科學前沿研究平臺,吸引不同領域專家進行科學研究和成果交流,在網際網路與腦科學、網際網路人工智慧、網際網路未來發展規律等領域產生前沿創新成果,幫助中國在未來的網際網路前沿研究中佔據領先地位。

“網際網路X大腦”計劃有以下三個重要方向。

  1. 用基於社交網路的大資料分析網際網路在思考什麼
    在中國至少有三個重量級社交產品——QQ、新浪微博和微信,到2013年年底,使用者數分別超過7億、6億和6億,幾乎涵蓋大部分的中國人口甚至是世界範圍的人口。他們通過社交賬號交流相互的資訊,抒發自己的情感,解答對方的疑問,共享新的知識和智慧。這些騰訊社交賬號像大腦的神經元一樣不斷地啟用和熄滅,相互連結又不斷解除關係,發出資訊衝擊波然後不斷向外擴散......
    這十多億社交賬戶所代表的“網際網路神經元”正在組成一個嶄新的“網際網路X大腦”。某種程度上,這個“網際網路X大腦”的情緒也就體現了世界網際網路的情緒,這個“網際網路X大腦”對世界的認知也就體現了網際網路對世界的認知,這個“網際網路X大腦”的智慧也就體現了網際網路的智慧。而這些情緒、認知和智慧湧現的基礎恰恰需要對這些社交網路天文數量的大資料進行深度挖掘。其結果將是“網際網路X大腦”計劃所產生的重要成果。

  2. 大社交網路下的“網際網路X大腦”未來發展
    隨著物聯網與社交網路不斷融合時,每一棟大樓、每一輛汽車、每一個景區、每一個商場、每一個電器都會在QQ或微信上開設賬號,自動地釋出自己實時的資訊,並與其他“人”和“物”進行互動。
    由此,社交網路的定義將不再僅僅是人與人的社交,而是人與人、人與物、物與物的範圍更大的社交網路。我們可以稱為“大社交網路”——BIG Social Networking Services(Big SNS)。這個大社交網路本質上也就是基於“網際網路X大腦”神經系統不斷髮育的結果,它的發育對於理解雲端計算、物聯網、社交網路、大資料的關係將有著重大的啟發作用,“網際網路X大腦”的未來發展趨勢也就預示著網際網路的未來發展趨勢。
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  3. 網際網路將成為解開大腦之謎的鑰匙
    每一次人類社會的重大技術變革都會導致新領域的科學革命,大航海時代使人類看到了生物的多樣性和孤立生態系統對生物的影響,無論是達爾文還是華萊士都是跟隨遠航的船隊才發現了生物的進化現象。
    大工業革命使人類無論在力量的使用還是觀察能力都獲得的極大的提高。為此後100年開始的物理學大突破奠定了技術基礎。這些突破包括牛頓的萬有引力、愛因斯坦的相對論,和眾多科學家建立的量子力學大廈,這些突破都與“力”和“觀測”有關。
    網際網路革命對於人類的影響已經遠遠超過了大工業革命。與工業革命增強人類的力量和視野不同,網際網路極大地增強了人類的智慧,豐富了人類的知識,而智慧和知識恰恰與大腦的關係最為密切。
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    2007年以來ITXlab成員發表的論文中已經提出,網際網路特別是社交系統對於解開大腦之謎,具有重大而深遠的價值和意義。
    例如,社交網路中使用者賬號之間的相互關注、資訊轉發擴散、聚合群組,對於研究大腦中神經元之間的關係、神經元之間的腦電波傳遞有沒有啟發效應?社交網路、智慧系統以及未來接入的智慧裝置之間的資訊發起和資訊反饋對於理解人類大腦的神經反射機制有無幫助?除了上述舉出的範例,神經學科學家還能從社交網路為基礎的網際網路X大腦計劃中獲得怎樣的重大啟發?

在中國開展“網際網路X大腦”的理論研究和技術構建會涉及網際網路科學、腦科學、人工智慧、科技哲學、計算機技術、社會科學、未來學等不同領域的科學知識,也會涉及到影像識別、聲音識別、知識圖譜、機器人、智慧裝置等不同領域的技術發展。因此,啟動“網際網路X大腦”計劃將有助於各領域專家和企業家的交流互動和相互促進。

四、“網際網路X大腦”計劃的課題研究

網際網路X實驗室為“網際網路X大腦”計劃提出了8個先發課題,更多課題將由更過參與者在未來的討論中提出和確立。

1)通過對社交網路的大資料探勘,我們可以分析“網際網路X大腦”每天、每月、每年重點在思考什麼?它的情緒如何變化?它的愛好是什麼?“網際網路X大腦”不同地區區域性大腦上述問題有何不同?

2)“網際網路X大腦”計劃對於推動網際網路人工智慧、網際網路或雲機器人的發展有何重要價值?

3)“網際網路X大腦”的研究能夠為大資料、物聯網與雲端計算和社交網路的結合,影像識別,聲音識別,大規模知識庫,機器學習演算法,平行計算帶來怎樣的幫助和推動?

4)神經學或腦科學對“網際網路X大腦”的發育和成長會起到什麼啟發作用?

5)“網際網路X大腦”的發育和成長對於網際網路未來發展趨勢有什麼重大啟發意義?

6)“網際網路X大腦”的發育和成長對神經學和腦科學有怎樣重大的啟發意義?

7)如何定量化的評測“網際網路X大腦”的智商發展,以及為機器智慧能否超越人類智慧建立量化標準?社會化網路是否成為提升網際網路智商的另一種途徑?“網際網路X大腦”方向的類似計劃如谷歌大腦、IBM沃森系統是否僅僅通過深度學習等方式提升機器智慧?

8)是否有新的理論、技術可以為“網際網路X大腦”建設提供有益的支援和幫助?

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用網際網路X大腦解釋物聯網、雲端計算、大資料與網際網路之間的關係


關於ITxlab(網際網路X實驗室)

在中國科學院資料科學研究中心、中關村開放實驗室和諸多專家的支援下,“網際網路X實驗室”在北京成立,邀請網際網路領域尖端科學家、科技企業家、風險投資家和網際網路前沿領域意見領袖,共同關注網際網路未來趨勢,發現網際網路前沿創新成果,重點研究網際網路進化規律、網際網路與腦科學、機器智慧與人工智慧、智慧裝置與雲機器等網際網路前沿問題。

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